硫酸盐环境下混凝土强度变化规律及微观结构分析

为深入探究硫酸盐对混凝土强度的削弱规律,对受Na2SO4溶液腐蚀期间混凝土试件的静态力学性能及声学特性展开研究,并对腐蚀后的试件进行扫描电镜(SEM)分析。结果表明:腐蚀期间,试件静态抗压强度先增大后减小,最大增长率为12.71%,而腐蚀结束后试件静态抗压强度只有同龄期正常环境和浸泡蒸馏水环境下试件强度的82.84%和90.22%;试件纵波波速与抗压强度变化规律类似,亦呈先增大后减小趋势,且腐蚀后仅为正常环境和浸泡蒸馏水环境下试波速的87.95%和91.41%;腐蚀后试件内部结晶体较多,且排列紧密,填充于内部孔隙或分布于孔隙周围。故硫酸盐环境对混凝土具有显著的腐蚀弱化作用,极大地削弱了混凝土性能。     

混凝土受酸腐蚀后的动力学性能弱化及微观结构研究

为探究混凝土受酸腐蚀后的动力学性能弱化机理,对受酸溶液浸泡腐蚀60 d后混凝土试件的动态强度及能量展开研究,并结合扫描电镜(SEM)深入分析了动力学性能的弱化机理。试验结果表明:试件浸泡腐蚀60 d后,其动态抗压强度和冲击韧性均随应变率的升高具有较强的率敏感性,且整体上二者均下降明显;试件内部结构受到破坏,孔隙增多,水化反应产生的晶体、凝胶及诸多未参与水化反应颗粒散乱分布,毫无规律。酸性环境对混凝土的腐蚀效果十分显著,极大地弱化了混凝土的动态力学性能。     

H_2S-CO_2高低分压下高硫高盐介质中BNS管线钢的腐蚀速率

为了掌握H2S-CO2高低分压下高硫高盐强腐蚀介质中钢的腐蚀速率,采用全浸挂片法、XRD测试技术对伊朗北阿油田BNS管线钢在温度、压力、Cl-浓度变化下的腐蚀规律进行了研究。结果表明:在H2S-CO2低分压下,BNS管线钢的腐蚀产物为Ca CO3,随着温度的升高,腐蚀速率先减小后增大,随着压力的增加,腐蚀速率减小,随着Cl-浓度的升高,腐蚀速率升高;在高分压下,腐蚀产物主要为Cl-和Fe CO3混合物,随温度的升高,腐蚀速率减小,Cl-浓度对腐蚀速率的影响较为复杂。     

N80油管钢在CO_2/H_2S水介质中的腐蚀研究

油田设施受产出水和CO2/H2S腐蚀严重.以长庆某天然气井产出水为腐蚀介质,采用失重法研究了不同腐蚀影响因素对N80钢的作用规律.结果表明,随着介质温度的升高,腐蚀速率先增加后降低,并在60℃时达到最大;Cl-的影响与温度具有基本相似的规律,在Cl-含量为30 g/L时腐蚀速率最大;随着pH值的增大,腐蚀速率持续减小,并在pH值为8.0左右时达到最低;随着CO:分压的增大,腐蚀速率呈单调增大趋势;随着H2S分压的增大,腐蚀速率先下降后又缓慢升高.     

Cl-对S450AW在酸性环境中腐蚀行为的影响

为探索S450AW在Cl-中的腐蚀行为,采用全浸试验、电化学试验和XPS分析技术研究了Cl-浓度对含Sb耐蚀钢S450AW在0.1 mol/L H2SO4水溶液中腐蚀行为以及S450AW腐蚀产物层中合金元素分布规律的影响。结果表明:Cl-对S450AW在酸性环境下具有缓蚀作用,并且随着Cl-浓度的增加,缓蚀效果越显著。XPS结果表明,不同Cl-浓度下的腐蚀产物均为Fe3O4、FeOOH及少量合金元素的稳态氧化物,Cl-能够促进合金元素在锈层中沉积形成富集合金元素的致密锈层,从而提高S450AW在酸性环境下的抗蚀性。     

页岩气地面集输管道腐蚀原因分析及防护措施研究

对某页岩气田集输管道现场输送介质及腐蚀产物进行取样分析,结果表明:现场输送气质中含有CO2(0.438％～0.529％,摩尔分数),水质中高含Cl-(91925.95～25246.46 rag/L)和SRB[(1.1×102～ 1.1×105)个/mL];腐蚀产物化学组成主要为Fe、C、O、S,分析得到造成集输管道内腐蚀的主要原因是CO2、 SRB细菌以及Cl-的协同腐蚀作用.对现场使用的缓蚀剂、杀菌剂和缓蚀杀菌剂进行了缓蚀效率评价和杀菌效果评价,采用室内静态失重法和电化学测试法评价缓蚀效率并利用扫描电镜分析了挂片腐蚀产物及腐蚀形貌,发现500 mg/L浓度下的HB缓蚀剂的缓蚀效率最高.     

阻锈剂对混凝土钢筋氯盐腐蚀行为的影响

过去对混凝土腐蚀的研究,其腐蚀液与实际的混凝土孔溶液有较大的差异。采用水泥提取液模拟混凝土孔溶液,通过自腐蚀电位、动电位极化和电化学阻抗谱研究了Ca(NO2)2及商用阻锈剂NNMI和NNRI对混凝土中钢筋氯盐腐蚀行为的影响。结果表明:3种阻锈剂均能有效降低钢筋受Cl-腐蚀的风险,减小腐蚀速率,并能不同程度地提高钢筋腐蚀的临界Cl-浓度;Ca(NO2)2为阳极型阻锈剂,当[NO2-]/[Cl-]为0.62～1.47时,阻锈效果最好,高达98.2%,NNMI和NNRI为以抑制阴极反应为主的综合型阻锈剂,在推荐掺量下,当环境中Cl-浓度为0.03 mol/L左右时,阻锈效率分别可达到85.0%和87.1%。因此,应根据腐蚀环境状况,选用不同的阻锈剂。     

混凝土模拟孔溶液中外加电流阴极保护对阳极体系的酸化侵蚀效应

测定了外加电流阴极保护技术作用下混凝土模拟孔溶液的p H值变化,建立了通电量Q与混凝土模拟孔溶液中氢氧根浓度cOH-的定量关系,量化表征了钛网阳极表面的腐蚀产物。结果表明,相同极化时间条件下,电流密度越高,阳极区模拟孔溶液中cOH-越低,钛网表面腐蚀产物越多;相同极化电流密度条件下,含Cl-模拟孔溶液中OH-消耗速率要大于无Cl-模拟孔溶液中OH-消耗速率;外加电流阴极保护过程中混凝土模拟孔溶液cOH-与Q之间的关系符合Logistic回归方程,基于该方程可预测外加电流阴极保护技术中外部阳极处的p H下降程度,进而评估其对阳极体系的酸化侵蚀作用。     

L245NCS/316L双金属复合管焊接接头组织性能分析

针对油气管道用钢L245NCS/316L双金属复合管对接接头进行了X射线探伤、力学性能试验、微观组织分析及晶间腐蚀倾向测试、失重腐蚀性能测试、抗Cl-应力腐蚀性能测试,对抗Cl-应力腐蚀试样腐蚀产物进行了XRD和SEM分析。结果表明,焊接接头屈服强度为372 MPa,抗拉强度为500 MPa,焊缝平均冲击功值为36.5J,X射线探伤检测为Ⅱ级,各项力学性能指标均合格,焊缝区微观组织主体为针状铁素体+粒状奥氏体+珠光体,抗晶间腐蚀倾向测试与抗Cl-应力腐蚀性能测试均未见裂纹,失重腐蚀测试气相、液相平均腐蚀速率分别为0.0244mm/a、0.0576mm/a,从Cl-应力腐蚀试样的XRD、SEM分析结果可以得出,腐蚀产物膜的主要成分为FeS,呈堆砌状态,是四方晶系晶体。     

冷喷涂Cu-Cu2O涂层在海水中的电化学行为

用冷喷涂技术制备Cu-Cu2O涂层,研究了其在不同海水环境下的极化行为,并建立了涂层的腐蚀过程数学模型。结果表明:在浸泡的初期Cu2O促进了涂层的局部腐蚀;随着浸泡时间的增加局部腐蚀产物进一步促进了表面氧化膜的形成;在非搅拌的静态环境下,涂层的腐蚀受CuCl2-扩散的控制;Cl-促进了涂层的腐蚀,阻碍氧化膜的形成,且Cl-对CuCl的络合是Cl-浓度的一级反应;在CuCl向Cu2O转变的过程中产生H+,使电极表面附近溶液的pH值降低,阻碍氧化膜的形成和降低耐久性,而在溶液中加入Na2B4O7-H3BO4缓冲体系,能有效地提高氧化膜的击破电位。根据本文提出的反应过程数学模型进行计算的结果,与实验结果具有很好的相符性。     

一种基于主客体作用的氧化还原响应性宏观组装凝胶

以聚丙烯酰胺(PAM)为主链,分别将瓜环(Q[7])和二茂铁(Fc)嫁接于丙烯酰胺链制备主体凝胶七元瓜环-聚丙烯酰胺凝胶(Q[7]-PAM gel)和客体凝胶二茂铁-聚丙烯酰胺凝胶(Fc-PAM gel)。探究了主客体凝胶的宏观组装性能及对氧化还原刺激的响应性。结果表明:主客体凝胶能够进行宏观组装形成新的材料Q[7]/Fc-PAM gel,并且在氧化态时组装的凝胶会重新分裂,而在还原态时会再一次进行组装。     

收尘粉混酸法正交试验提纯

采用HF-HCl混酸法对预焙阳极生产环节中产生的髙灰分收尘粉进行了除灰提纯研究。以碳含量作为评判提纯效果依据,通过正交试验,考察了液固比、HF体积含量、浸出温度、搅拌时间对提纯效果的影响,确定了收尘粉提纯的最佳试验参数及影响碳含量的主要因素。结果表明,影响浸出率各因素的重要性依次为:液固比>氢氟酸体积含量>浸出温度>搅拌时间。当混酸与收尘粉的液固比为4.5mL/g,氢氟酸体积含量为40%,浸出温度为40℃,搅拌时间为30min时,提纯后的收尘粉碳含量最高,达到96.56%。     

大厚度复合材料层合板的固化温度场变化规律

本研究通过编写ABAQUS子程序,将固化反应动力学方程引入大厚度复合材料构件固化过程的热传导方程,研究大厚度玻璃纤维/环氧树脂复合材料固化过程中温度分布规律,讨论了板厚与固化温度对层合板内部温度场、固化度场和固化速率的影响。结果表明,大厚度复合材料层合板内部厚度方向温度相差较大,中心点升温幅度最大,厚度方向的温度随着距离中心点位置的增大而降低;上下表面与温度恒定的模具表面接触因而温度不变;固化速率、固化度与温度呈正相关;固化温度一定时,复合材料厚度越大,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越长,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小;复合材料厚度一定时,固化工艺温度越高,最大温差ΔTmax越大,需要恢复到初始温度的时间越短,随着厚度的增加,最大温差ΔTmax增大的趋势越小。     

机械处理对花生壳纤维素纳米纤丝的性能影响

利用不同机械力对花生壳纯化纤维素进行逐级开纤处理,研究了不同尺度纤维素纳米纤丝(CNF)的微观形貌,采用抽滤法将CNF制备成膜,对比分析了不同样品的断面特征、力学性能、光学性能以及热性能。结果表明,研磨可从花生壳纯化纤维素中剥离出直径约200nm的CNF,纤丝制备成膜后结构较为疏松,层间距大,再经高压均质和超声连续处理可制备出高长径比花生壳CNF,纤丝直径分布在15nm左右,成膜后在膜断面形成了紧密连续结构。经研磨-均质-超声逐级细化后的CNF膜的透光率可达66.7%,相比研磨膜提高了近40%,同时表现出极佳的力学性能,拉伸强度和杨氏模量分别为181MPa和7.1GPa,较研磨膜分别提高了99%和22%,断裂伸长率亦提升至7.3%。此外,该薄膜的热膨胀系数低至12.2ppm/K,具有优异的热稳定性。     

氧化物掺杂对钒磷铋系玻璃性能的影响

本研究制备了以V2O5、P2O5、B2O3为基体,掺杂Na2O、Li2O、CuO、Sb2O3、B2O3为辅助原料的低熔点钒磷铋系玻璃。研究了氧化物的添加对钒磷铋系玻璃的骨架网络结构、特征温度、热膨胀系数和化学稳定性的影响。实验结果表明:CuO的添加使钒磷铋系玻璃特征温度明显下降,而Na2O、Li2O、Sb2O3和B2O3的添加使钒磷铋系玻璃特征温度均有不同程度的上升。添加B2O3能够大幅度降低钒磷铋系玻璃的热膨胀系数。氧化物对钒磷铋系玻璃的耐水性影响程度为:CuO>B2O3>Sb2O3>Na2O>Li2O;耐酸性影响程度为:B2O3>CuO>Sb2O3>Na2O>Li2O;耐碱性的影响程度为:Sb2O3>Na2O>CuO>B2O3≈Li2O。配比为5%Na2O,5%Li2O,3.5%CuO,10%Sb2O3和5%B2O3制得的钒磷铋系玻璃,热膨胀系数更接近于氧化铝陶瓷基板,拥有较高的耐腐蚀性,能够用于电子浆料中。     

基于变分PDE的地震资料空间自适应保边缘去噪方法

地震资料去噪是地震资料处理的一个基本环节,其信噪比的好坏会直接影响地震资料的可靠性及地质解释的精度．本文主要针对已有方法在去噪的同时不能很好地保持边缘信息这一问题,通过构造空间自适应边缘检测函数,建立了基于分数阶偏微分方程的自适应变分去噪模型;然后,推导了求解新模型的分数阶Euler-Lagrange方程,并给出其离散格式;最后,将本文提出的方法用于合成地震数据及实际地震数据去噪,通过与传统去噪方法相比较,验证了新方法的有效性与实用性．     

Sliding wear of SINTIMID compounds against steel

Alexander von Humboldt fellow, on leave from the Department of Engineering Mechanics, Xi'an Jiaotong University, People's Republic of China.     

粉煤灰对再生建筑石膏性能的影响

实验室模拟再生石膏的生成条件制备出含粉煤灰的再生二水石膏样品,对经煅烧后得到含粉煤灰的再生建筑石膏进行了力学性能实验,并进而研究了粉煤灰对再生建筑石膏性能的影响及其作用机理。结果表明,相比未掺粉煤灰的原生建筑石膏(POP)而言,掺粉煤灰原生建筑石膏(POAP)的需水量降低,56d强度增加;相比未掺粉煤灰的再生建筑石膏(R-P),掺粉煤灰的再生建筑石膏(RAP)的标稠需水量降低,56d强度变化不大,但它的凝结时间却延长,2h强度逐渐降低。相比POP和POAP,R-P与R-AP的力学性能均降低,且R-AP的抗压、抗折强度降幅更大。由于粉煤灰的不完全水化,使得再生建筑石膏中依旧含有部分未水化的粉煤灰,它会在后期继续水化,从而使再生建筑石膏56d强度基本不变。     

Sb2O3@SiO2颗粒制备与热解及阻燃性能

以超声场醇盐水解法制备出微米级Sb2O3粒子,再通过溶胶-凝胶法获得复合阻燃剂Sb2O3@SiO2颗粒,并对该复合颗粒的结构与形貌进行表征。结果表明:制得的超微Sb2O3颗粒平均粒径为1.17μm,晶体类型为斜方晶型,颗粒的结晶度高、晶粒度大;同时较佳的硅包覆Sb2O3颗粒构建条件为:TEOS/Sb2O3摩尔比为3/3、温度为30℃、氨水浓度为0.75mol/L、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正硅酸四乙酯(TEOS)摩尔比为0.8,此时所得Sb2O3@SiO2为介孔结构,分散性及热稳定性优异。阻燃实验表明:复合颗粒在聚合物基体中分散均匀、结构稳定,复合阻燃效果中Sb2O3用量减少75%。     

掺铁尾矿粉硫氧镁泡沫水泥复合材料的吸波性能

以铁尾矿粉为吸波剂制备了硫氧镁泡沫水泥复合吸波材料。首先对铁尾矿粉组成和形貌进行分析,再用矢量网络分析仪分别通过同轴管法和弓形法测量复合材料在2~18GHz频段的电磁参数和吸波性能。结果表明:铁尾矿粉主要矿物成分是低介电常数的SiO2和磁性Fe2O3,以无规则的片状、块状为主,颗粒小于10μm,是良好的透波和吸波介质;随铁尾矿粉掺量的增加,复合材料电磁参数的实部减小,虚部增大;随着厚度和铁尾矿粉掺量的增加,硫氧镁泡沫水泥吸波性能增强,当铁尾矿粉掺量为45%、厚度为15和18mm时,干密度为0.8~0.9g/cm3的硫氧镁泡沫水泥,可实现对2~18GHz全频段的吸收均优于-10dB。